Problém chybějícího lithia u hvězdokupy M54 ve zvířetníkovém souhvězdí Střelce

Pozorování hvězdokupy M 54 provedená dalekohledem VLT potvrzují existenci 'problému lithia' i mimo naší Galaxii

Tento nový snímek pořízený dalekohledem ESO/VLT na observatoři Paranal v Chile zachycuje bohatou kolekci hvězd patřících kulové hvězdokupě M 54. Hvězdokupa na první pohled vypadá stejně jako mnoho jiných, ale má své tajemství. M 54 nepatří k naší Galaxii, ale je součástí trpasličí satelitní galaxie v souhvězdí Střelce (Sagittarius Dwarf Galaxy). Její neobvyklý původ astronomům umožnil použít dalekohled VLT k ověření, zda i ve hvězdách jiných galaxií existuje anomálie nízkého obsahu lithia podobně jako v naší Galaxii.

Kolem naší Galaxie obíhá více než 150 kulových hvězdokup, mohutných skupin stovek tisíc hvězd starých skoro jako Galaxie sama. Jednu z těchto hvězdokup (společně s několika dalšími v souhvězdí Střelce) objevil na konci 18. století francouzský astronom Charles Messier a přidělil jí číslo 54 ve svém katalogu nehvězdných objektů (Messier 54).

Více než 200 let po objevu M 54 se předpokládalo, že se podobá mnoha dalším kulovým hvězdokupám naší Galaxie. Ale v roce 1994 se podařilo objevit, že ve skutečnosti patří k jiné samostatné galaxii - trpasličí galaxii v souhvězdí Střelce (Sagittarius Dwarf Galaxy). Bylo změřeno, že se nachází ve vzdálenosti asi 90 tisíc světelných let, je tedy od Země třikrát tak daleko než střed Galaxie.

Čtěte také: Drama vzniku hvězd detailním pohledem; detailní snímek výtrysku hmoty…

Astronomové nedávno pozorovali hvězdokupu M 54 s použitím dalekohledu VLT a použili ji jako testovací objekt ve snaze porozumět jedné ze záhad moderní astronomie - takzvanému problému lithia.

Většina lehkého chemického prvku lithia dnes přítomného ve vesmíru pochází z období velkého třesku, bylo vytvořeno společně s vodíkem a héliem (lithia však bylo mnohem menší množství). Astronomové jsou schopni poměrně přesně spočítat, kolik lithia by mělo ve vesmíru být, a na základě toho určit, kolik by ho mělo být uloženo ve starých hvězdách. Výsledky ale poněkud nesedí - ve hvězdách je uložena pouze třetina lithia, než se očekávalo. A tato záhada přetrvává již několik desetiletí [1].

Až doposud bylo možné měřit obsah lithia pouze u hvězd v Galaxii. Nyní však Alessio Mucciarelli (University of Bologna, Italy) a jeho tým využili dalekohled VLT k měření obsahu lithia u vybraných hvězd ve hvězdokupě M 54. Objevili, že obsah lithia v těchto hvězdách je na podobné úrovni jako u hvězd naší Galaxie. Takže ať už se lithium ztratilo jakýmkoliv způsobem, zdá se, že se nejedná o specifický proces typický pro naši Galaxii.

Uvedený nový snímek hvězdokupy M 54 byl vytvořen na základě dat pořízených pomocí dalekohledu VST (VLT Survey Telescope) na observatoři Paranal v Chile. Kromě samotné hvězdokupy záběr zachycuje pole velmi hustě poseté hvězdami naší Galaxie.

Poznámky

[1] Možných řešení tohoto problému byla navržena celá řada. 1. propočty prvotního obsahu lithia po velkém třesku jsou chybné - nejnovější testy však ukazují, že v těchto výpočtech problém nejspíš není; 2. obsah lithia ve vesmíru byl nějakým způsobem redukován v nitrech prvních hvězd, tedy ještě před vznikem Galaxie; 3. obsah lithia ve hvězdách je redukován postupně během jejich života.

Další informace

Výzkum byl zveřejněn v článku "The cosmological Lithium problem outside the Galaxy: the Sagittarius globular cluster M54" autorů A. Mucciarelli a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Oxford University Press).

Složení týmu: A. Mucciarelli (University of Bologna, Itálie), M. Salaris (Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), P. Bonifacio (Observatoire de Paris, Francie), L. Monaco (ESO, Santiago, Chile) a S. Villanova (Universidad de Concepcion, Concepcion, Chile).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie.

ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu.

ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra.

ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane "největším okem do vesmíru".

Odkazy

• odborný článek
• snímky dalekohledu VST

Kontakty

Viktor Votruba
národní kontakt
Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Alessio Mucciarelli
University of Bologna
Bologna, Italy
Tel.: +39 051 20 95705
Email: alessio.mucciarelli2@unibo.it

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6761
Mobil: +49 173 3872 621
Email: lars@eso.org

Další související články: